DE1445709C - Verfahren zur Herstellung von O,O Dialkyl thionothiolphosphonsaureestern bzw Alkyl O alkylthionothiolphosphonsaure estern - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von O,O Dialkyl thionothiolphosphonsaureestern bzw Alkyl O alkylthionothiolphosphonsaure esternInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein neues chemisch eigenartiges Verfahren zur Herstellung von O,O-Dialkylthionothiolphosphor-
bzw. Alkyl-O-alkylthionothiolphosphonsäureestern
aromatischer N-Heterocyclen. Die nucleophile Substitution sogenannter aktiver
heterocyclischer Halogen-Derivate z. B. durch Thioharnstoff ist bereits in der Literatur beschrieben.
E. Rosenhauer und H. Hoffmann (vgl.
Ber. dtsch. ehem. Ges., 62 [1929], S. 2730), setzten
beispielsweise 2-Chlorchinolin bzw. 2-Chlor-4-methylchinolin
mit Thioharnstoff zum S-2-ChinoIinthiuronium- bzw. S-2-(4-Methylchinolin)-thiuroniumchlorid
um. M. P. V. B ο a s 1 an d und J.F.W.McOmie
(vgl. Chem. Soc. [1951], S. 1221 Verhielten aus 2-Brompyridin
und Thioharnstoff 2-Pyridyl-thiuroniumbromid. Die nucleophile Substitution des 2-Brompyridins
durch Kaliumthiocyanat gelang dagegen M. J. J. P a η 0 u s e (vgl. Compt. rend., 230 £1950], S. 847),
nicht.
Weiterhin ist aus der USA.-Patentschrift 2 980 675 bekannt, daß in Dialkoxy- bzw. Dialkylamino-halogen-triazinen
und anderen halogensubstituierten symmetrischen Triazinen die Halogenatome nucleophil
mit Alkalisalzen von O,O-Dialkyl-thiolphosphorsäure in Reaktion treten.
Die wesentlich stärker nucleophilen Alkalisalze der O,O-Dialkyl-thionothiolphosphorsäuren sind mit
aktiven heterocyclischen Halogenverbindungen, z.B. 2-Brompyridin, 2-Chlor-4-methylchinolin, 2,4-Dimethyl-6-chlorpyrimidin,
2,3-Dichlorchinoxalin oder 2,5-Dialkoxy-4-chlortriazin, noch nicht zur Reaktion
gebracht worden. Nach eigenen Versuchen erfolgt dabei auch kein oder wie im Falle der disubstituierten
Chlor-s-triazine nur ein unvollständiger Austausch der Halogenatome gegen den Rest der Dialkylthionothiolphosphorsäuren.
C. K. B a η k s (vgl. Chem. Soc, 66 [1944], S. 1127
und 1131), hat- bei der Synthese heterocyclischer Arylaminoverbindungen beobachtet, daß aktive heterocyclische
Halogenverbindungen, wie 2-Chlor-4,6-diamino-s-triazin und 2-Amino-4-chlorpyrimidin, mit
primären aromatischen Aminen in wäßrigem Medium bei einem pH-Wert von 7 bis 9 nur schwer reagieren,
sich aber bei Anwesenheit katalytischer Mengen von Mineral- oder organischen Säuren der Austausch der
Chloratome rasch vollzieht. H. B i 11 e r und H. Z ο 1-linger
(vgl. Angew. Chem., 70 [1958], S. 246), untersuchten
die Kinetik der Reaktion von Cyanurchlorid mit nucleophilen Reagenzien, insbesondere aromatischen
Aminen, in unpolaren Lösungsmitteln. Mit primären Aminen verläuft die Umsetzung nicht nach
dem einfachen Gesetz II. Ordnung, sondern sie weist eine Induktionsperiode auf:
Cl
N N
Cl-Il J-Cl-I-ArNH2
Cl-Il J-Cl-I-ArNH2
55
60
Cl
NN
Cl-A J— NH- Ar+ HCl
Cl-A J— NH- Ar+ HCl
Es handelt sich dabei um eine Autokatalyse, d. h., das Entstehen des Endproduktes beschleunigt den
Reaktionsablauf. Zum Mechanismus der nucleophilen Substitution aromatischer Heterocyclen berichtet
H. Z ο 1 1 i η ge r auch in Angew. Chem., 73 (1961),
S. 131 bis 134. Ferner sind aus der deutschen Patentschrift 910 652 schon Phosphorsäureester der allgemeinen
Formel
R-X—P
X 3 *2 R2
bekannt, in der R — X — den Rest der Enolform R — X — H einer gegebenenfalls substituierten, nicht
kondensierten heterocyclischen Verbindung mit endocyclischer, enolisierbarer Keto- oder Thioketogruppe,
R1 und R2 Alkyl-, Alkenyl-, Alkoxyalkyl-, Alkylmercaptoalkyl-
oder Halogenalkylreste und X1, X2
und X3 Sauerstoff- oder Schwefelatome bedeuten.
Jedoch werden in dieser Patentschrift keine Vertreter namentlich genannt, die sich von Thioketoverbindungen
ableiten.
Schließlich werden in der deutschen Auslegeschrift 1115 738 bereits offenkettige oder cyclische Chinoxalino-2,3:thiophosphorsäureester
beschrieben. Aus der Beschreibung geht jedoch hervor, daß die genannten Produkte nach dem dort offenbarten Verfahren nur
in Form von öligen Substanzen erhalten werden (vgl. besonders Spalte 3, Zeile 52 und Spalte 5, Zeile 33).
Es entstehen bei dieser Umsetzung Nebenprodukte, die eine Reingewinnung der erwünschten Thiophosphorsäureester
in kristallisierter Form tatsächlich unmöglich machen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist nun dadurch gekennzeichnet, daß man aromatische N-heterocyclische
Halogenverbindungen, die an einem oder mehreren dem Stickstoffatom bzw. den Stickstoffatomen
des heterocyclischen Ringes benachbarten Ringkohlenstoffatom(en) ein Halogenatom besitzen,
mit freien Dialkyl-thionothiolphosphor(on)säuren oder deren Alkali- oder Ammoniumsalzen in Gegenwart
von geringen Mengen Mineralsäuren in Wasser, Ketonen, Acetonitril, Kohlenwasserstoffen oder Alkoholen
bei Raumtemperatur oder mäßig erhöhter Temperatur umsetzt, indem man mindestens eines der
besagten Halogenatome gegen den Dialkyl-thionothiolphosphor(on)säurerest austauscht.
Es war überraschend, daß unter den vorgenannten Bedingungen die Halogenatome gegen die nucleophilen
Dialkyl-thionothiolphosphor(on)säurereste ausgetauscht werden. So setzt sich beispielsweise 2-Äthylmercapto-^methyl-o-chlorpyrimidin
mit O,O-Diäthylthionothiolphosphorsäure in folgender Weise um:
H5C2S
Cl + HS-P(OC2Hs)2
CH,
—- H5C2S
S-P(OC2H5J2 + HCl
Die erfindungsgemäße Reaktion wurde mit einer großen Zahl aromatischer N-heterocyclischer Halogenverbindungen
durchgeführt. Als hierfür geeignete heterocyclische Halogenverbindungen seien beispielsweise
genannt:
2-Brom- und 2-Chlor-5-nitropyridin,
2,4-Dichlor-,
2,4-Dimethyl-6-chlor-,
2-Isopropyl-4-methyl-6-chlor-,
2-Alkylmercapto-4-methyl-6-chlor- und
2-Dimethyl-amino-4-methyl-6-chlorpyrimidin,
2-Chlor-4-methylchinolin,
2,4-Dimethoxy-cyanurchlorid,
S-Methyl-S-chlor-l^-thiodiazoI,
4-Chlorphthalazin,
2,3-Dichlor-chinoxalin und
Cyanurchlorid.
Die erfindungsgemäße Reaktion läßt sich allgemein durch folgendes Formelschema demonstrieren:
S OR
. I II/
C-Halogen + eS-P
SN'
R'
S OR .
S OR .
• ι ii/
► C—S — P + Halogeniden _.
. ■ ' Xn^ = Xr'
In vorgenannten Formeln steht R für niedermolekulare Alkylreste,wie Methyl, Äthyl, n- und Isopropyl,
R' für Alkoxy- oder Alkylreste, während Halogen Chlor, Brom oder Jod bedeutet.
Die verfahrensgemäß erhältlichen Thionothiolphosphor(on)säureester
fallen entweder in Form destillierbarer öle oder fester kristalliner Verbindungen,
welche umkristallisiert werden können, an. Die Reaktionszeit hängt in erster Linie von der Natur der
N - heterocyclischen Halogenverbindungen ab und variiert von einigen Minuten bis zu mehreren Stunden.
Als Nebenprodukte treten bisweilen geringe Mengen der entsprechenden heterocyclischen Mercaptane auf,
die jedoch durch Zusatz von Alkalien leicht aus dem Reaktionsgemisch zu entfernen sind. In diesen Fällen
entsteht als weiteres Nebenprodukt etwas Dialkylthionophosphor(on)säurehalogenid
gemäß folgender Gleichung: g QR
I ■· . II/
C—Halogen + HS—P
R'
RO S
C-SH +
P—Halogen
R'
Die folgenden Beispiele erläutern das beanspruchte Verfahren; die Temperaturangaben beziehen sich
auf ° C.
Beispiel 1
S
S
S-P(OQH5)2
48 g (0,3 Mol) 2-Brompyridin werden in 150 ecm Aceton gelöst. Innerhalb 5 Minuten tropft man bei
20° beginnend 55 g (0,33 Mol) Ό,Ο-Diäthyl-dithiophosphorsäure
zu. Die Temperatur steigt dabei langsam auf 32°. Nach lstündigem Nachrühren tropft
man 250 ecm Wasser zu und stellt mit gesättigter Kaliumcarbonatlösung neutral. Das öl wird in Petroläther
aufgenommen, mit Wasser, gewaschen und destilliert. Nach Abdestillieren des nicht in Reaktion
getretenen 2-Brompyridins siedet der Ester als zeisiggelbes öl vom Kp. 0,01 mm/97 bis. 98°. Ausbeute 34 g,
entsprechend 43% der Theorie.
Für ein Molgewicht von 263,3:
,. Berechnet ... N-5,32, S 24,36, P 11,71%;
gefunden .... N £69* S 24,29, P 11,61%,
,. Berechnet ... N-5,32, S 24,36, P 11,71%;
gefunden .... N £69* S 24,29, P 11,61%,
Die mittlere Toxizität bei der Ratte per os liegt bei 10 mg/kg. ■ ..
Die Verfahrensprodukte, die nach anderen Methoden bisher nicht oder nur schwer in unreiner Form
und .mit. schlechten Ausbeuten zugänglich waren, sollen als J.Schädlingsbekämpfungsmittel, vor allem
auf dem Hygiene- und Pflanzenschutzsektor sowie auf dem. Veterinär-Gebiet zur Bekämpfung von Ektoparasiten
Verwendung finden.
NO:
S-P(OCH3J2
79 g (0,5 Mol) 2-Chlor-5-nitropyridin werden in 300 ecm Acetonitril gelöst. Bei 20 tropft man ohne
Kühlen 91 g (0,55 Mol) Ο,Ο-Dimethyl-dithiophosphorsäure zu. Während der Nachreaktion steigt die
Temperatur auf 37°. Zur Vervollständigung der Umsetzung rührt man 21Z2 Stunden bei Zimmertemperatur
nach. Danach gießt man in 500 ecm Wasser und
saugt anschließend von etwas 2,2'-(5,5'-Dinitropyridyl)-disulfid (Fp. 151°) ab. Das öl wird in Benzol
aufgenommen und mit Wasser gewaschen. Nach dem Trocknen über Natriumsulfat destilliert man das
Lösungsmittel ab. Nach Andestillieren im Hochvakuum hinterbleibt ein orangefarbenes öl, das allmählich
erstarrt. ·
Für ein Molgewicht von 280,3:
Berechnet ... N 10,00, S 22,88, P 11,05%;
gefunden .... N 9,89, S 22,59, P 10,94%.
gefunden .... N 9,89, S 22,59, P 10,94%.
S-P(OC2Hs)2
47 g(0,29 Mol)4-Chlorphthalazin(Fp. 113°) werden in 300 ecm Wasser, das mit 5 ecm verdünnter Salzsäure
angesäuert wurde, suspendiert. Bei Zimmertemperatur
tropft man 67 g (0,33 Mol) Ο,Ο-Diäthyl-dithiophosphorsäure
zu. Die Temperatur steigt während des Eintropfens auf 26°. Nach lstündigem Nachrühren
saugt man ab und wäscht kongoneutral. Die lufttrockene Substanz wird aus Äther umkristallisiert.
Orangefarbene Kristalle vom Fp. 85°. Ausbeute 70 g, d. h. 78% der Theorie.
Für ein Molgewicht von 314,4:
Berechnet ... N 8,91, S 20,40, P 9,85%;
gefunden .... N 8,76, S 20,52, P 9,78%.
gefunden .... N 8,76, S 20,52, P 9,78%.
S-P(OC2Hs)2
S-P(OCH3)2
77 g (0,5 Mol) 2-Chlor-4-methylchinolin werden in 250 ecm Acetonitril gelöst. Bei 20° beginnend tropft
man 83 g (0,55 Mol) 0,0-Dimethyl-dithiophosphorsäure
(95%ig) zu. Die exotherme Reaktion hält man durch Kühlen mit Eiswasser auf 35 bis 40°. Nach
lstündigem Nachrühren bei Zimmertemperatur gießt man in 500 ecm Wasser, saugt anschließend das
Kristallisat ab und wäscht es säurefrei aus. Der Filterrückstand wird in Äther gelöst. Vom unlöslichen
2-Mercapto-4-methylchinolin saugt man ab. Der Äther wird zur Entfernung von geringen Mengen
2-Mercapto-4-methylchinolin kurz mit 2n Natronlauge und schließlich mit Wasser wieder neutral
gewaschen. Nach dem Trocknen des Äthers über Natriumsulfat und Abdestillieren des Lösungsmittels
hinterbleiben 54 g des Esters kristallin. Ausbeute 36,2% der Theorie. Aus Ligroin (1 g/15 ecm) erhält
man den Ester in feinen gelben Kristallen vom Fp. 100°.
Für ein Molgewicht von 299,3:
Berechnet ... N 4,68, S 21,42, P 10,35%;
gefunden .... N 4,64, S 21,43, P 10,45%.
Berechnet ... N 4,68, S 21,42, P 10,35%;
gefunden .... N 4,64, S 21,43, P 10,45%.
Mittlere Toxizität bei der Ratte per os etwa 250 mg/kg. Das durch eine Nebenreaktion entstehende
2-Mercapto-4-methylchinolin kann aus viel Acetonitril umkristallisiert werden. Gelbe Nädelchen vom
Fp. 254° (vgl.R ο ο s,Ber.dtsch.chem.Ges.,21 [1888], S. 625, Fp. 253°).
Für ein Molgewicht von 175,2:
Berechnet ... N 8,00, S 18,30%;
gefunden .... N 7,92, S 18,39%.
gefunden .... N 7,92, S 18,39%.
2-Mercapto-4-methylchinolin in Lösung gehen. Man trennt mittels Scheidetrichter und wäscht die ätherische
Lösung nochmals mit Wasser aus. Nach dem Trocknen über Calciumchlorid hinterbleiben nach
Abdestillieren des Lösungsmittels 152 g eines Öles, das rasch kristallisiert. Ausbeute 62% der Theorie.
Aus Äther—Petroläther (1:1) (1 g/3 ecm) erhält man
den Ester in schweren, derben Kristallen vom Fp. 63°.
Für ein Molgewicht von 327,4:
115 g (0,75 Mol) 2-Chlor-4-methylchinolin werden in 500 ecm Äther gelöst. Unter Kühlen tropft man
162 g (0,83 Mol) 0,0-Diäthyl-dithiophosphorsäure (95%ig) so zu, daß das Lösungsmittel bei schwachem
Sieden bleibt. Mit 2 η Natronlauge stellt man auf einen pH-Wert von 8 ein, wobei geringe Mengen
Berechnet
gefunden .
gefunden .
CH,S
N 4,28, S 19,58, P 9,46%;
N 4,25, S 19,59, P 9,57%.
N 4,25, S 19,59, P 9,57%.
Beispiel 6
CH3
CH3
S —P(OCH3)2
Zu einer Lösung von 70 g (0,4 Mol) 2-Methylmercapto-4-methyl-6-chlorpyrknidin
(Fp. 40°) in 310 ecm Acetonitril tropft man unter Kühlen 70 g (0,42 Mol) 0,0 - Dimethyl - dithiophosphorsäure
(95%ig) so zu, daß eine Temperatur von 30 bis 40° gehalten wird. Man rührt 1 Stunde bei Zimmertemperatur
nach und gießt dann das Reaktionsgemisch in viel Wasser. Das öl wird in Benzol aufgenommen
und mit Natriumbicarbonatlösung neutral gewaschen. Nach dem Trocknen über Natriumsulfat
destilliert man das Lösungsmittel ab. Der halbkristalline Rückstand wird, unter Petroläther—Äther
verrieben. Von den festen Anteilen saugt man ab. Aus viel Methanol erhält man Kristalle vom Fp. 130°.
Bis-(2-methylmercapto-4-methyl-6)-sulfid,
C12H14N4S3
Ausbeute 15 g.
Ausbeute 15 g.
Für ein Molgewicht von 310,5:
Berechnet ... N 18,05, S 30,98%;
gefunden .... N 17,92, S 31,10%.
Berechnet ... N 18,05, S 30,98%;
gefunden .... N 17,92, S 31,10%.
Das Filtrat befreit man vom Lösungsmittel. Der Rückstand erstarrt und wird aus Cyclohexan (1 g/
3 ecm) umkristallisiert. Farblose, derbe Kristalle vom Fp. 64 bis 66°. Ausbeute 67 g (56,6% der Theorie).
Für ein Molgewicht von 296,4:
Berechnet ... N 9,45, S 32,45, P 10,45%;
gefunden .... N 9,71, S 32,35, P 10,37%.
gefunden .... N 9,71, S 32,35, P 10,37%.
Beispiel 7
CH3
CH3
S—
70 g (0,4 Mol) 2-Methylmercapto-4-methyl-6-chlorpyrimidin
werden in 200 ecm Acetonitril gelöst. Unter Kühlen hält man durch Eintropfen von 82 g (0,42 Mol)
Ο,Ο-Diäthyl-dithiophosphorsäure die stark exotherme Reaktion bei 40°. Man rührt 1 Stunde bei Zimmertemperatur
nach, gießt dann in viel Wasser und nimmt
das öl in Benzol auf. Es wird in der üblichen Weise
mit Wasser und 2n Natronlauge gewaschen. Den Ester erhält man so als halogenfreies hellgelbes, nicht
destillierbares öl. Ausbeute 125 g (96,5% der Theorie).
Für ein Molgewicht von 324,4:
Berechnet ... N 8,64, S 29,65, P 9,55%;
gefunden .... N 8,31, S 29,76, P 9,79%.
gefunden .... N 8,31, S 29,76, P 9,79%.
.CH,
C2H5S-
- S — P(OCH3);,
B e i s ρ i e 1 9
C2H5S
^S-P(OC2Hj)2
25
35
a) 47 g (0,25 Mol) 2 - Äthylmercapto - methyl-6-chlorpyrimidin
(Kp. 0,01 mm/51°) tropft man zu einer Lösung von 46 g (0,275 Mol) 0,0-Dimethyl-di-
\) thiophosphorsäure (95%ig) in 150 ecm Acetonitril.
~~" Die Reaktion ist exotherm. Sie wird durch Kühlen bei
30 bis 40° gehalten. Nach 1 stündigem Rühren (nicht langer) gießt man in Wasser und nimmt das öl in Benzol
auf. Das Lösungsmittel wird zweimal mit 2n Natronlauge gewaschen. Mit Wasser wäscht man anschließend
neutral, trocknet über Natriumsulfat und destilliert das Lösungsmittel im Vakuum ab. Der
Ester hinterbleibt als gelbliches öl, das nicht destillierbar ist. Ausbeute 60 g (77,5% der Theorie).
Für ein Molgewicht von 310,4:
Berechnet ... N 9,03, S 30,99%;
gefunden .... N 9,15, S 31,12%·
Berechnet ... N 9,03, S 30,99%;
gefunden .... N 9,15, S 31,12%·
b) Zu einer Lösung von 80,5 g (0,46 Mol) des Ammoniumsalzes der 0,0-Dimethyl-dithiophosphorsäure
in 235 ecm Wasser, die 10 ecm verdünnte Salzsäure (1:1) enthält, tropft man 75 g (0,4 Mol) 2-Äthylmercapto-4-methyl-6-chlorpyrimidin.
Die Reaktion verläuft nur schwach exotherm. Nach Rühren über Nacht wird das gelbe öl in Äther aufgenommen, mit Wasser
;) und 2 η-Natronlauge in der üblichen Weise gewaschen
und aufgearbeitet. Als nicht destillierbarer Rückstand wird der Ester dabei als gelbes öl erhalten. Ausbeute
100 g, d. h. 80,7% der Theorie.
Für ein Molgewicht von 310,4:
Berechnet ... N 9,03, S 30,99, P 9,98%;
gefunden .... N 9,23, S 31,18, P 9,94%.
gefunden .... N 9,23, S 31,18, P 9,94%.
Acetonitril. Man läßt 1 Stunde unter Rühren abkühlen und gießt dann in Wasser. Das ausgefallene öl wird
in Petroläther aufgenommen und mit 2 n-Natronlauge gewaschen, bis auf Zugabe von Salzsäure kein Niederschlag
mehr beobachtet wird. Die petrolätherische Lösung des Esters wird mit Wasser neutral gewaschen,
über Natriumsulfat getrocknet und abdestilliert. Man erhält 158 g eines hellgelben Öles, das kein Halogen
mehr enthält. Ausbeute 94,2% der Theorie.
Für ein Molgewicht von 338,4:
Berechnet ... N 8,28, S 28,42, P 9,16%;
gefunden .... N 8,47, S 28,37, P 9,33%. .
gefunden .... N 8,47, S 28,37, P 9,33%. .
b) Zu einer mit 10 ecm verdünnten Salzsäure angesäuerten Lösung von 90 g (0,44 Mol) des Ammoniumsalzes
der 0,0-Diäthyl-dithiophosphorsäure in 235 ecm Wasser tropft man bei 20° beginnend 75 g
(0,4 Mol) 2-Äthylmercapto-4-methyl-6-chlorpyrimidin.
Die Temperatur steigt dabei langsam auf 30° und hält sich längere Zeit dabei. Zur Vervollständigung
der Umsetzung rührt man über Nacht bei Zimmertemperatur. Das öl wird in Petroläther und
etwas Ligroin aufgenommen, mit Wasser und Natriumbicarbonatlösung gewaschen und über Natriumsulfat
getrocknet. Nach Abdestillieren des Lösungsmittels hinterbleiben 122 g (90,2% der Theorie) eines
blaßgelben Öles. Kp. 0,01 mm/123°; ng 1,5788.
Für ein Molgewicht von 338,4:
Berechnet ... N 8,28, S 28,42, P 9,16%; gefunden .... N 8,31, S 28,51, P 9,23%.
Berechnet ... N 8,28, S 28,42, P 9,16%; gefunden .... N 8,31, S 28,51, P 9,23%.
Zu dem gleichen Ester kommt man auch, wenn man anstatt Wasser Acetonitril verwendet. Man erhält auf
diese Weise einen ohne Destillation reinen Ester. Ausbeute 104 g (75,4% der Theorie); n'i 1,5788.
Für ein Molgewicht von 338,4:
Berechnet ... N 8,28, S 28,42, P 9,16%;
gefunden .... N 8,21, S 28,54, P 9,20%.
gefunden .... N 8,21, S 28,54, P 9,20%.
Beispiel 10
S-P(OC3H7 n)2
a)94 g(0,5 Mol)2-Äthylmercapto-4-methyl-6-chlorpyrimidin tropft man unter Kühlen mit Eiswasser bei
30 bis 40° zu einer Lösung von: 108 g (0,55 Mol) Ο,Ο-Diäthyl-dithiophosphorsäure (95%ig) in 300 ecm
38 g (0,2 Mol) 2-Äthylmercapto-4-methyl-6-chlorpyrimidin
tropft man zu einer Lösung von 51 g (0,22 Mol) des Ammoniumsalzes der O,O-Di-n-propyl-dithiophosphorsäure
in 150 ecm Wasser, das mit 5 ecm verdünnter Salzsäure (1:1) angesäuert war.
Ohne Wärmetönung vollzieht sich die Umsetzung. Man rührt über Nacht bei Zimmertemperatur. Das
öl wird dann in Petroläther aufgenommen, mit Wasser und Natriumbicarbonatlösung gewaschen,
über Natriumsulfat getrocknet und vom Lösungsmittel befreit. Den Ester erhält man so als blaßgelbes
öl. Ausbeute 70 g (95,7% der Theorie).
Für ein Molgewicht von 366,5:
Berechnet ... N 7,64, S 26,24, P 8,45%;
gefunden .... N 7,56, S 26,52, P 8,63%.
gefunden .... N 7,56, S 26,52, P 8,63%.
109 518/381
Beispiel 11
,CH3 .
,CH3 .
C2H5S
S —P(OC3H7 i)2
75 g (0,4 Mol) 2-Äthylmercapto-4-methyl-6-chlor- ίο
pyrimidin tropft man unter Kühlen, nicht über 40°, zu einer Lösung von 90 g (0,44 Mol) Ο,Ο-Diisopropyldithiophosphorsäure
(95%ig) in 300 ecm Acetonitril. Nach lstündigem Nachrühren gießt man in Wasser.
Das öl wird in Petroläther aufgenommen und; wie schon wiederholt beschrieben, aufgearbeitet. Man erhält
137 g des Esters, der nach geringem Vorlauf bei 0,01 mm/138° als hellgelbes öl siedet. Ausbeute 97%
der Theorie.
Für ein Molgewicht von 366,5:
Berechnet ... N 7,64, S 26,24, P 8,45%;
gefunden .... N 7,64, S 26,21, P 8,29%.
gefunden .... N 7,64, S 26,21, P 8,29%.
Beispiel 12
CH,
— P(OCH3)2
57,5 g (0,4 Mol) 2,4-Dimethyl-6-chlorpyrimidin (Kp. 2 mm/52°) tropft man unter Kühlen mit Eiswasser
bei 30 bis 40° zu einer Lösung von 73 g (0,44 Mol) O,O - Dimethyl - dithiophosphorsäure
(95%ig) in 200 ecm Acetonitril. Man rührt über Nacht bei Zimmertemperatur. Nach Zugabe von
Wasser wird das öl in Benzol aufgenommen, mit Wasser und Natriumbicarbonatlösung gewaschen.
Mit Wasser wäscht man schließlich neutral, trocknet über Natriumsulfat und destilliert. Der Ester siedet
nach geringem Vorlauf bei 0,01 mm/90° als hellgelbes öl. Ausbeute 50 g (47,3% der Theorie).
Für ein Molgewicht von 264,3:
Berechnet ... N 10,60, S 24,26, P 11,72%;
gefunden .... N 10,54, S 24,19, P 11,62%.
gefunden .... N 10,54, S 24,19, P 11,62%.
Beispiel 13
CH,
CH,
55
H,C-
-S—P(OQH5)2
stilliert. Nach geringem Vorlauf siedet der Ester bei 0,01 mm/95° als hellgelbes öl. Ausbeute 77 g (65,7%
der Theorie).
Für ein Molgewicht von 292,4:
Berechnet ... N 9,58, S 21,93, P 10,59%;
gefunden .... N 9,63, S 22,08, P 10,74%.
gefunden .... N 9,63, S 22,08, P 10,74%.
OC2H5
72 g (0,42 Mol) Äthyl - thionophosphonsäure-O-äthylester
tropft man zu einer Lösung von 57,5 g (0,4 Mol) 2,4-Dimethyl-6-chlorpyrimidin in 200 ecm
Acetonitril. Die Reaktion ist stark exotherm und wird durch Kühlen bei 30 bis 40° gehalten. Man rührt eine
Stunde nach, gießt in Wasser und nimmt das öl in Petroläther auf. Nach der beschriebenen Weise wird
fraktioniert. Nach Abdestillation des Vorlaufs, der im wesentlichen ausÄthyl-thiohophosphonsäure-O-äthylesterchlorid
besteht, siedet der Ester bei 0,01 mm/104° als hellgelbes öl. Ausbeute 65 g (59% der Theorie).
Für ein Molgewicht von 276,4:
Berechnet ... N 10,14, P 11,21, S 23,20%;
gefunden .... N 10,18, P 11,18, S 23,12%.
gefunden .... N 10,18, P 11,18, S 23,12%.
Beispiel 15
CH3
CH3
(CH3)2N-
- S-P(OC2Hs)2
Zu einer Lösung von 69 g (0,4 Mol) 2-Dimethylamino-4-methyl-6-chlorpyrimidin
in 200 ecm Acetonitril tropft man ohne Kühlen 78 g (0,44 Mol) Ο,Ο-Diäthyl
- dithiophosphorsäure (95%ig). Man rührt 1 Stunde nach, gießt in Wasser und nimmt das ausgefallene
öl in Ligroin auf. Man wäscht mit Wasser, bis das Waschwasser bei Zugabe von 2 n-Natronlauge
keine Trübung mehr gibt. Das Lösungsmittel wird über Natriumsulfat getrocknet und abdestilliert. Als
Rückstand erhält man 59 g eines halogenfreien Öles, das nicht destillierbar ist. Ausbeute 45,8% der Theorie.
Für ein Molgewicht von 321,4:
Berechnet ... N 13,08, S 19,95, P 9,64%;
gefunden .... N 13,27, S 19,78, P 9,85%.
gefunden .... N 13,27, S 19,78, P 9,85%.
57,5 g (0,4 Mol) 2,4-Dimethyl-6-chlorpyrimidin werden in 200 ecm Acetonitril gelöst. Bei 30 bis 40°
tropft man unter Kühlen 78 g (0,44 Mol) O5O-Diäthyl-dithiophosphorsäure
zu. Nach lstündigem Nachrühren setzt man Wasser zu und nimmt das ausgefallene öl in Petroläther auf. Man wäscht zunächst
mit Wasser, einmal mit 2 η-Natronlauge und schließlich mit Wasser wieder neutral. Nach dem Trocknen
über Natriumsulfat wird das Lösungsmittel abde-Beispiel
CH3
CH3
16
Cl-
65 g (0,4 Mol)
(Fp. 48°) werden
(Fp. 48°) werden
I ^S-P(OCH3)2
2,6 - Dichlor - 4 - methylpyrimidin in 200 ecm Wasser suspendiert.
i 445
Durch Eintropfen von 73 g (0,44 Mol) Ο,Ο-Dimethyldithiophosphorsäure
(95%ig) tritt die Reaktion unter Temperaturerhöhung bis 35° ein. Man rührt 3 Stunden
nach, nimmt das öl in Äther auf, trennt und saugt von geringen Mengen unlöslichen Produktes ab.
Dann wäscht man mit 2 η-Natronlauge, stellt mit Wasser neutral, trocknet und destilliert. Es bleiben
97 g eines hellgelben Öles zurück, das nicht destillierbar ist. Ausbeute 85,8% der Theorie.
Für ein Molgewicht von 284,7:
Berechnet ... N 9,84, S 22,52%;
gefunden .... N 9,65, S 22,84%.
Berechnet ... N 9,84, S 22,52%;
gefunden .... N 9,65, S 22,84%.
1000 mg/kg wurden von der Ratte per os symptomlos vertragen.
Die oben aufgezeigte Konstitution wird angenommen, weil 2-Chlor-4-methyl-6-dimethylaminopyrimidin
nicht in Reaktion tritt.
B e i s ρ i e 1 17
CH3
mit 2 η-Natronlauge und schließlich mit Wasser wieder neutral gewaschen. Nach dem Trocknen über
Natriumsulfat destilliert man das Lösungsmittel ab. Der Destillationsrückstand destilliert bei Kp. 0,01 mm/
97° als blaßgelbes öl. nl° 1,5408. Ausbeute 100 g, d. h.
78,2% der Theorie.
Für ein Molgewicht von 320,4:
Berechnet ... N 8,74, S 20,00, P 9,66%;
gefunden .... N 8,87, S 20,29, P 9,56%.
gefunden .... N 8,87, S 20,29, P 9,56%.
Beispiel 19
S
S
Vs-p(och3)2
S-P(OCH3)2
S-P(OQH5)2
Zu einer Lösung von 49 g (0,3 Mol) 2,6-Dichlor-4-methylpyrimidin
in 150 ecm Acetonitril tropft man 64 g (0,33 Mol) 0,0 - Diäthyl - dithiophosphorsäure
(95%ig). Die Temperatur steigt während des Eintropfens auf 40°. Nach lstündigem Rühren bei Zimmertemperatur
gießt man in Wasser und neutralisiert mit Natriumbicarbonat. Das öl wird in Benzol aufgenommen,
mit Wasser, 2 η-Natronlauge und schließlich wieder mit Wasser gewaschen und über Natriumsulfat
getrocknet. Nach Abdestillieren des Lösungsmittels hinterbleibt der Ester als gelbes öl, das nicht
destillierbar ist. Ausbeute 80 g (85,5% der Theorie).
Für ein Molgewicht von 311,8:
Berechnet ... N 8,98, S 20,06, P 9,94%;
gefunden .... N 8,82, S 19,85, P 8,8%.
gefunden .... N 8,82, S 19,85, P 8,8%.
Die mittlere Toxizität bei der Ratte per os beträgt 100 mg/kg.
B e i s ρ i e 1 18
60 g (0,3 Mol) 2,3-Dichlor-chinoxalin (Fp. 149°) werden
in 600 ecm Aceton gelöst bzw. suspendiert. Bei Zimmertemperatur beginnend tropft man 109 g
(0,66 Mol) 0,0 - Dimethyl - dithiophosphorsäure (95%ig) zu. Die Temperatur steigt dabei auf 34° unter
gleichzeitiger Entwicklung von Chlorwasserstoff. Nach lstündigem Nachrühren gießt man in Wasser. Das
.Kristallisat saugt man ab und wäscht es säurefrei. Die
.^dunkelbraunen Kristalle (125 g) werden aus Acetonitril
(1 g/6 ecm) umkristallisiert. Gelbe, derbe Kristalle vom Fp. 93 bis 94°. Ausbeute 94,5% der Theorie.
Für ein Molgewicht von 442,5:
Berechnet ... N 6,33, S 28,98, P 14,00%;
gefunden .... N 6,47, S 28,79, P 14,27%.
Berechnet ... N 6,33, S 28,98, P 14,00%;
gefunden .... N 6,47, S 28,79, P 14,27%.
1000 mg/kg zeigten bei der Ratte per os keine Symptome.
35
40
45
S-P(OQH5)2
S-P(OQH5),
CH3
\
\
1C3H7-
^-P(OC2H5),
68 g (0,4 Mol) 2-Isopropyl-4-methyl-6-chlorpyrimidin (Kp. 3 mm/56°) tropft man b,ei 20° beginnend zu
einer Lösung von 90 g (0,44 Mol) des Ammoniumsalzes der O,O - Diäthyl - dithiophosphorsäure in
235 ecm Wasser, die mit 10 ecm verdünnter Salzsäure (1:1) angesäuert war. Die Temperatur steigt im Verlauf
einer 3A. Stunde auf 31 bis 32°. Man rührt über
Nacht bei Zimmertemperatur. Das öl wird in Ligroin aufgenommen. Von geringen Mengen 2-Isopropyl-4-methyl-6-mercaptopyrimidin
(Fp. 159°), das sich als Nebenprodukt gebildet hat, saugt man ab. Die Lösung des Esters in Ligroin wird mit Wasser, dann
60 g (0,3 Mol) 2,3-Dichlor-chinoxalin. werden in 600 ecm Aceton gelöst bzw. suspendiert. Bei 20° beginnend
tropft man 128 g (0,66 Mol) O,O-Diäthyldithiophosphorsäure
(95%ig) zu. Unter Entwicklung von Chlorwasserstoff steigt die Temperatur dabei auf
34 bis 35°. Man läßt 1 Stunde unter, Rühren abkühlen und gießt dann in Wasser. Die braunen Kristalle
werden abgesaugt und in Äther aufgenommen. Das Lösungsmittel wäscht man mit Wasser säurefrei.
Nach dem Trocknen über Natriumsulfat und Reinigen mit Tierkohle hinterbleiben 105 g des Esters als gelbe
Kristallmasse. Sie wird unter Petroläther verrieben und abgesaugt. Aus Acetonitril (1 g/2 ecm) erhält man
den reinen Ester in Form gelber, feiner Nädelchen vom Fp. 88°. '
Für ein Molgewicht von 498,6:
t-. Berechnet ... N 5,62, S 25,73, P 12,44%;
gefunden :... N 5,88, S 25,40, P 12,39%.
t-. Berechnet ... N 5,62, S 25,73, P 12,44%;
gefunden :... N 5,88, S 25,40, P 12,39%.
1000 mg/kg bei der Ratte per os zeigten keine Symptome.
Beispiel 21
S
S
N Il
V-S-P(OC2Hs)2
f
S-P(OCH3),
S-P(OCH3),
92 g (0,5 Mol) Cyanursäurechlorid werden in 500 ecm Acetonitril gelöst. Bei 20 bis 30° tropft man
ohne Kühlen eine Lösung von 98 g (0,55 Mol) des Ammoniumsalzes der Ο,Ο-Dimethyl-dithiophosphorsäure
in 98 ecm Wasser, das mit 5 ecm verdünnter Salzsäure (1:1) angesäuert war, zu. Nach halbstündigem
Nachrühren bei Zimmertemperatur gießt man in viel Wasser. Das Kristallisat saugt man ab und wäscht
es säurefrei aus. Das an der Luft getrocknete Kristallisat wird mit Äther—Petroläther (1:1) ausgekocht
(1 g/4 ecm). Von entstandener Cyanursäure wird abfiltriert.
Aus dem Filtrat kristallisiert der Ester in gelblichgefärbten Kristallen aus. Fp. 82°. Ausbeute 120 g,
d. h. 78,4% der Theorie.
Für ein Molgewicht von 306,5:
Berechnet ... N 13,72, S 20,95, Cl 23,17%
gefunden .... N 13,62, S 20,88, Cl 23,09%.
gefunden .... N 13,62, S 20,88, Cl 23,09%.
"Beispiel 23
Cl
Cl
Cl-
J^
60 g (0,3 Mol) 2,3-Dichlor-chinoxalin werden in
600 ecm Aceton bei 30° gelöst bzw. suspendiert. Beim Eintropfen von 58,5 g (0,3 Mol) Ο,Ο-Diäthyl-dithiophosphorsäure
(95%) beobachtet man eine geringe exotherme Reaktion. Nach halbstündigem Nachrühren
bei Zimmertemperatur gießt man in Wasser. Nach Erneuern des Wassers erstarrt das ausgefallene
öl. Die Kristalle werden abgesaugt, säurefrei gewaschen und an der Luft getrocknet. Aus Petroläther
(1 g/10 ecm) erhält man den Ester in Form feiner gelber Nädelchen vom Fp. 68°. Ausbeute 97 g, d. h.
92,7% der Theorie.
Für ein Molgewicht von 348,8:
Berechnet ... N 8,03, S 18,38, Cl 10,17%;
gefunden .... N 7,89, S 18,69, Cl 9,87%.
gefunden .... N 7,89, S 18,69, Cl 9,87%.
Beispiel 22
Cl
Cl
stündigem Nachrühren bei Zimmertemperatur gießt man in Wasser. Das ausgefallene öl erstarrt rasch.
Man saugt ab, wäscht säurefrei und trocknet an der Luft. Aus Petroläther erhält man den reinen Ester
vom Fp. 68°. Ausbeute 85 g (51% der Theorie).
Für ein Molgewicht von 334,2:
Berechnet ... N 12,57, S 19,19, Cl 21,23%;
gefunden .... N 12,62, S 19,23, Cl 21,36%.
gefunden .... N 12,62, S 19,23, Cl 21,36%.
Beispiel 24
— P(OCH3)2
N N
CH3O
-OCH,
a) 70 g (0,4 Mol) 2,4-Dimethoxy-6-chlor-triazin [Fp. 81°, vgl. J. Amer. Chem. Soc. 73 (1951) 2989]
werden in 210 ecm Wasser suspendiert. Bei 20° tropft man 66 g (0,44 Mol) Ο,Ο-Dimethyl-dithiophosphorsäure
(95%ig) zu. Im Verlauf von 15 Minuten ist die Temperatur auf 28° gestiegen. Man rührt 3 Stunden
nach und nimmt dann das öl in Äther auf. Dann wird zunächst mit Wasser, sodann mit 2 n-Natronlauge
und schließlich wieder mit Wasser neutral gewaschen. Nach dem Trocknen über Natriumsulfat destilliert
man das Lösungsmittel ab. Es hinterbleiben 100 g des Esters als dickflüssiges farbloses öl. Ausbeute 84%
der Theorie.
Für ein Molgewicht von 297,3:
Berechnet ... N 14,14, S 21,57, P 10,42%;
gefunden
N 14,02, S 21,49, P 10,45%.
b) Zu einer Lösung von 70 g (0,4 Mol) 2,4-Dimethoxy-6-chlortriazin
in 150 ecm Acetonitril tropft man bei 70° 66 g (0,44 Mol) Ο,Ο-Dimethyl-dithiophosphorsäure
(95%ig). Es spaltet sich dabei Teichlich Chlorwasserstoffsäure ab. Man hält eine Viertelstunde
bei dieser Temperatur, gießt nach Erkalten in Wasser und nimmt das öl in Benzol auf. Das Reaktionsprodukt
wird in der beschriebenen Weise aufgearbeitet. Man erhält beim Andestillieren nach einem kleinen
Vorlauf (0,0 - Dimethyl - thiophosphorsäurechlorid) 60 g des Esters als blaßgelbes öl, das nicht destillierbar
ist. Ausbeute 50,4% der Theorie.
Für ein Molgewicht von 297,3:
Berechnet ... N 14,14, S 21,57, P 10,45%;
gefunden .... N 14,13, S 21,42,, P 10,43%.
Berechnet ... N 14,14, S 21,57, P 10,45%;
gefunden .... N 14,13, S 21,42,, P 10,43%.
Die mittlere Toxizität bei der Ratte per os liegt bei
250 bis 300 mg/kg.
Beispiel 25
OCH3
OCH3
Zu einer Lösung von 92 g (0,5 Mol) Cyanursäurechlorid in 500 ecm Acetonitril tropft man unter
Kühlen bei 20 bis 30° eine Lösung von 112 g (0,55 Mol)
des Ammoniumsalzes der 0,0-Diäthyl-dithiophosphorsäure in 112 ecm Wasser, die mit 5 ecm verdünnter
Salzsäure (1:1) angesäuert war. Nach halb-
CH3O-^ ^jL-S-P(OC2Hs)2
70 g (0,4 Mol) 2,4 - Dimethoxy - 6 - chlor - triazin
(Fp. 81°) werden in 200 ecm Wasser suspendiert. Bei
20° beginnend tropft man 86 g (0,44 Mol) O5O-Diäthyl-dithiophosphorsäure
(95%ig) zu. Die Temperatur steigt dabei auf 30°. Man rührt über Nacht bei Zimmertemperatur und nimmt dann das öl in Äther
auf. Es wird mit Wasser, dann mit 2 n-Natronlauge und schließlich nochmals mit Wasser gewaschen.
Nach dem Trocknen über Calciumchlorid und Abdestillieren des Äthers hinterbleiben 82 g eines halogenfreien,
dickflüssigen und nahezu färblosen Öles, das nicht destillierbar ist. Ausbeute 63,2% der Theorie.
Für ein Molgewicht von 325,4:
Berechnet ... N 12,91, S 19,70, P 9,51%;
gefunden .... N 12,93, S 20,03, P 9,48%.
Berechnet ... N 12,91, S 19,70, P 9,51%;
gefunden .... N 12,93, S 20,03, P 9,48%.
Die DL50 bei der Ratte per os liegt bei 500 mg/kg.
Beispiel 26
CH3-C N S
CH3-C N S
C-S-P(OC2Hs)2
54 g (0,4 Mol) 3-Methyl-5-chlor-l,2,4-thiadiazol tropft man bei 20° zu einer Lösung von 90 g (0,44 Mol)
des Ammoniumsalzes der Ο,Ο-Diäthyl-dithiophosphorsäure in 150 ecm Acetonitril. Nach Eintropfen
von 10 ecm verdünnter Salzsäure (1:1) steigt die Temperatur
im Laufe einer halben Stunde auf 30°. Nach lstündigem Nachrühren gießt man in Wasser und
nimmt das ausgefallene öl in Petroläther auf. Von geringen Mengen einer in Petroläther unlöslichen
Substanz trennt man ab und wäscht die petrolätherische Lösung mit 2 η-Natronlauge oder einer wäßrigen
Lösung von Natriumbicarbonat neutral. Nach dem Waschen mit Wasser und Trocknen über Natriumsulfat
wird das Lösungsmittel abdestilliert. Der Rückstand destilliert bei Kp. 0,01 mm/70° als blaßgelbes, wasserunlösliches öl. Ausbeute 88 g, d. h.
72,4% der Theorie.
Für ein Molgewicht von 284,4:
Berechnet ... N 9,95, S 33,82, P 10,89%;
gefunden .... N 9,79, S 33,64, P 10,78%.
gefunden .... N 9,79, S 33,64, P 10,78%.
Beispiel 27
Cl
Cl
Man rührt 24 Stunden bei Zimmertemperatur, gießt in Wasser und nimmt das ausgefallene öl in Benzol
auf. Die benzolische Lösung wird mit Wasser, dann mit Natriumbicarbonatlösung und schließlich mit
Wasser wieder neutral gewaschen. Nach dem Trocknen über Natriumsulfat und Abdestillieren des Lösungsmittels
hinterbleiben 100 g des Esters als blaßgelbes öl, das nicht ohne Zersetzung destillierbar ist. Ausbeute
92,6% der Theorie.
Beispiel 28
CH,
CH,
H,C-
S-P(OC2Hs)2
20
63 g (0,3 Mol) 2-Äthylnlercapto-4,6-dichlor-sym.triazin
(Kp. 0,01 mm/57°) werden in 200 ecm Acetonitril gelöst. Bei 20° tropft man ohne Kühlen eine Lösung
von 62 g (0,31 Mol) des Ammoniumsalzes der Ο,Ο-Diäthyl-dithiophosphorsäure
in 62 ecm Wasser, die mit 2 ecm verdünnter Salzsäure (1:1) angesäuert war, zu.
56,8 g (0,4 Mol) 2 - Chlor - 4,6 - dimethylpyrimidin {Schmelzpunkt 38 bis 39°; hergestellt nach Angerst
ei η (vgl. Ber. dtsch. ehem. Ges., Bd. 34 [1901], S. 3956)} werden in 200 ecm Acetonitril gelöst. Diese
Lösung versetzt man tropfenweise mit 78 g (0,4 Mol) Ο,Ο-Diäthyl-thionothiolphosphorsäure. Dabei tritt
eine exotherme Reaktion und Abspaltung von Chlorwasserstoff ein. Man sorgt durch Außenkühlung dafür,
daß die Temperatur des Reaktionsgemisches nicht über 40° ansteigt. Nach lstündigem Rühren der Mischung
wird diese in Wasser gegossen, das ausgeschiedene öl in Ligroin aufgenommen, die Ligroinr
lösung mit 2 η-Natronlauge anschließend mit Wasser gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Nach
Abdestillieren des Lösungsmittels erhält man 78 g (66,7% der Theorie) des Thionothiolphosphorsäureesters
obiger Konstitution in Form eines farblosen Öles, das beim Einstellen des Reaktionsgefäßes in
Wasser sofort kristallin erstarrt und dann den Schmelzpunkt 41 bis 42° besitzt.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung von O,O-Dialkylthionothiolphosphorsäureestern bzw. Alkyl-O-alkyl-thionothiolphosphonsäureestern aromatischer N-Heterocyclen, dadurch gekennzeichnet, daß man aromatische N-heterocyclische Halogenverbindungen, die an einem oder mehreren dem Stickstoffatom bzw. den Stickstoffatomen des heterocyclischen Ringes benachbarten Ringkohlenstoffatomen ein Halogenatom besitzen, mit freien Dialkyl-thionothiolphosphor(on)säuren oder deren Alkali- oder Ammoniumsalzen in Gegenwart von geringen Mengen Mineralsäuren in Wasser, Ketonen, Acetonitril, Kohlenwasserstoffen oder Alkoholen bei Raumtemperatur oder mäßig erhöhter Temperatur umsetzt, indem man mindestens eines der besagten Halogenatome gegen den Dialkyl - thionothiolphosphor(on)säurerest austauscht.109 518/381
Family
ID=
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